Quantum computing adalah bidang yang menjanjikan tetapi tidak banyak kemajuan yang sudah dibuat sampai sekarang. Alasan di balik ini adalah sifat qubit yang tidak stabil – unit dasar komputasi kuantum. Untuk mengatasi hambatan ini, para peneliti dari Universitas Purdue sudah membangun gerbang mirip transistor atau versi kuantum dari transistor menggunakan Qudits.

Sementara qubit bisa ada di dua negara – 0 dan 1, Qudit dapat ada di lebih dari dua negara, pada kenyataannya hingga 10 atau lebih negara kuantum. Ini membuat Qudits lebih baik untuk keperluan komputasi karena lebih banyak data dapat disimpan dan diproses dalam qudit.

Gerbang qudit lebih efisien daripada gerbang qubit karena para peneliti mengemas qudit ke dalam foto sehingga kurang stabil. Untuk membangun gerbang qudit, para peneliti mengkodekan dua qudit dalam foton. Mereka menyandikan total empat qudit dengan 32 kemungkinan waktu dan frekuensi.

Alasan mengapa para peneliti menggunakan foton untuk terobosan ini adalah kenyataan bahwa mereka tidak mudah terganggu oleh lingkungan eksternal mereka dan lebih banyak keterjeratan dapat dicapai dengan menggunakan jumlah foton yang lebih sedikit.

gerbang kuantum
Gerbang dua-qudit, di antara yang pertama dari jenisnya, memaksimalkan keterjeratan foton sehingga informasi kuantum dapat dimanipulasi lebih dapat diprediksi dan andal. (Gambar / nama Universitas Purdue)

Pengembangan gerbang kuantum juga telah menciptakan salah satu negara terjerat partikel kuantum terbesar sejauh ini.

Andrew Weiner dari Purdue University mengatakan, “Gerbang ini memungkinkan kita untuk memanipulasi informasi dengan cara yang dapat diprediksi dan deterministik, yang berarti bahwa itu dapat melakukan operasi yang diperlukan untuk tugas pemrosesan informasi kuantum tertentu.”

Sekarang para peneliti telah membangun gerbang kuantum ini, mereka menantikan aplikasi dalam tugas komunikasi kuantum seperti teleportasi kuantum dimensi tinggi dan mempercepat algoritma kuantum.